Diseño integrado de producto y proceso de emulsión depilatoria

Miranda Gutiérrez, Daniela

Dirigido por: Álvarez Solano, Óscar Alberto

Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de los Andes,

Bogotá, Colombia

Resumen

Actualmente, a nivel mundial se ha evidenciado la importancia de la imagen y del cuidado personal,

no solo en el género femenino, como solía verse antes, sino también en el género masculino. Partiendo

de esto, se ha observado que los hombres que se afeitan, pierden tiempo significativo al realizar esta

actividad y tienden a tener mayor sensibilidad en la piel de la cara. A pesar de esto, no es posible

evitar la acción de afeitarse y por ello, se quiere diseñar de manera integrada, tanto un producto como

un proceso de producción para hallar una alternativa a afeitarse. Para lograr dicho objetivo, se realizó

en primer lugar, una encuesta a hombres de diferentes edades para fundamentar las afirmaciones

hechas sobre el afeitado. En segundo lugar, se realizó un diseño de experimentos para determinar la

mejor formulación del producto. Seguido a esto, se hizo medición de propiedades macroscópicas

(viscosidad), microscópicas (tamaño de gota) y moleculares (pH). Por último, se midió la efectividad

y estabilidad del producto a través de tres experimentos, comparando los resultados con un producto

actual del mercado. A partir de los experimentos realizados, se encontró que la mejor formulación,

según la mayoría de las propiedades, es la de nivel de urea alto 1 (viscosidad (2.94 Pa.s), dureza,

(3.62 N) compresibilidad / extensibilidad (30.69 N.mm), adhesividad (-20.29 N.mm), tamaño de gota

(5.05 𝜇𝑚) y pH (13.166)). Sin embargo, en términos de eficiencia y estabilidad con respecto a esta

última sería la formulación de nivel neutro.

Palabras clave: diseño integrado, producto, emulsión directa, formulación, viscosidad, dureza,

extensibilidad, compresibilidad, adhesividad, tamaño de gota, pH, eficiencia, estabilidad.

Introducción

Antes del siglo XX, se evidenciaron muchos

cambios con respecto al cuidado personal y

aspecto de las personas. Según los

arqueólogos, la eliminación del vello se ha

producido desde diferentes etapas históricas.

Las razones específicas para ello se deben a

normas sociales, tradiciones culturales,

religiosas, estética y preferencias personales.

Los antiguos egipcios se afeitaban la cabeza

para mantenerse frescos en el calor y también

para prevenir la infección por piojos. Además,

los hombres afeitaban sus rostros y cabezas

durante las guerras para evitar que el enemigo

pudiera atraparlos y evitar la decapitación [1].

Durante la época medieval, las frentes altas y

palidez definieron la belleza para las mujeres

que se depilaban las cejas y el cabello en las

frentes. Actualmente, la tendencia en las

culturas occidentales contemporáneas es

comenzar el proceso de eliminación del

cabello tan pronto el vello corporal aparece en

la pubertad. La eliminación del vello de las

piernas se convirtió en una norma cultural para

las mujeres en la sociedad occidental, ya que

la ropa se volvió más reveladora debido a que

la sociedad fomentaba la revelación del cuerpo

femenino. Por otro lado, según un estudio

realizado, se encontró que una mayor

limpieza, el atractivo sexual y la creación de

una silueta muscular y tonificada, fueron

algunas de las razones de la depilación

masculina en la actualidad [1].

Hoy en día tanto hombres como mujeres se

preocupan por su aspecto personal,

estableciendo como prioridad cuidar de dicha

imagen. Hablando más puntualmente de los

hombres, una faceta llamativa de las

representaciones de los medios

contemporáneos del cuerpo masculino ideal,

es la ausencia de vello. Esto contribuye a que

la imagen del hombre ideal sea juvenil y

muscular, ya que la falta de vello corporal

acentúa ambas características del cuerpo [2].

En cuanto al vello facial, en algunos casos, es

utilizado como un accesorio para el rostro

masculino. Mientras que otros se afeitan, si

bien porque prefieren no tener vello facial o

porque este no sale de manera continua y

homogénea por todo el rostro. Esto último se

debe a un bajo número de receptores de

andrógeno en la piel, que con una hormona

llamada dihidrotestosterona, se estimula el

crecimiento de los folículos pilosos.

Generando que se adhirieran en las regiones

androgénicas, como la barba, las axilas y el

pubis [3].

Con respecto a la actividad de afeitarse, se ha

evidenciado que los hombres han encontrado

tres factores que los incomodan a la hora de

llevarla a cabo. En primer lugar, se encuentra

la sensación de irritación que deja la cuchilla,

en segundo lugar, los posibles cortes que

puede provocar la misma y, por último, el

gasto de tiempo considerable al realizar dicha

actividad. Como esta acción de afeitarse es

inevitable para muchos, este proyecto propone

una solución diseñando un producto, de

manera integrada, que evalúe la calidad de este

y la calidad del proceso a partir de las

mediciones de diferentes propiedades. Este

diseño tiene como fin eliminar el vello facial

de los hombres de manera segura y que anule

los tres factores mencionados anteriormente.

En el mercado actual existen productos

similares, sin embargo, estos están hechos para

partes del cuerpo diferentes, tanto masculino

como femenino. Enfatizando sobre los

productos para el rostro, se han creado cremas

depilatorias para mujeres, que han logrado

eliminar el vello facial de las mismas, tales

como Veet, Sally Hansen, Nair, Olay, entre

otras [4]. Sin embargo, este producto no ha

sido creado especialmente para hombres.

El producto que se quiere diseñar con este

estudio, será una emulsión de tipo aceite en

agua (directa), que tendrá como función

provocar el hinchamiento de las fibras del pelo

y producir la ruptura de los puentes de cistina

entre cadenas polipeptídicas adyacentes, como

fase previa a la completa degradación del pelo

gracias a un agente alcalino reductor [5]. Es

decir, al esparcir el producto sobre la piel del

rostro, el agente activo de dicha emulsión

actúa inmediatamente, rompiendo el vínculo

anteriormente mencionado. Todo esto,

evitando la irritación de la piel, las posibles

heridas en la misma y la pérdida de tiempo a

la hora de eliminar el vello facial.

Con el fin de medir la efectividad y estabilidad

del producto, se realizaron diferentes pruebas

a nivel macroscópico, microscópico y

molecular para cada una de las formulaciones

planteadas. En primer lugar, a nivel

macroscópico se hicieron pruebas de

caracterización reológica con reómetro y

textura con un texturómetro. En segundo

lugar, para las pruebas microscópicas, se

midió el tamaño de gota con un microscopio.

A partir de ello, se midió el pH con ayuda de

un pH-metro, para evaluar dicha propiedad

molecular. Teniendo estas mediciones hechas,

se hizo un análisis de la efectividad y

estabilidad del producto a partir de tres

experimentos diferentes.

Materiales y métodos

Materiales

Para la realización de este proyecto se

utilizaron los siguientes reactivos: urea (entre

2.16% y 6.49% ), alcohol cetílico (8.65%),

parafina líquida (2.70%), hidróxido de calcio

(entre 4.76% y 6.92%), tiogliocolato de calcio

(entre 6.05% y 8.22%), sorbitol (1.08%),

cápsulas de vitamina E (1.08%), aloe (1.08%),

sorbato de potasio (1.08%) y esencia de

eucalipto (2.16%).

Entre los materiales de laboratorio que se

usaron para el desarrollo de la parte

experimental de este estudio, fue un agitador

tipo turbina de paletas inclinadas a 45° de

tamaño pequeño (figura 1) que es utilizado

normalmente para líquidos con extensa

variedad de viscosidades [6].

Figura 1. Agitador tipo turbina de paletas

inclinadas a 45° [7].

Con respecto a los equipos para este proyecto,

se utilizaron: un agitador mecánico

(Heidolph™) ya que para el proceso se

requiere una agitación a altas velocidades (900

a 1500 rpm), un reómetro (TA Instruments

ARG2®) debido a que mide la viscosidad a

tazas de cizalla entre 0.001 s-1 y 100 s-1, un

microscopio (Olympus CX21) para observar

el tamaño de la gota en cada emulsión

haciendo uso del óptico de 100, un Turbiscan

LAb con el que es posible determinar la

estabilidad de las emulsiones a partir del

parámetro TSI y un Texturómetro (Stable

Micro Systems) que establece la adhesividad y

textura de las mismas por medio de un método

que se utiliza para medir las propiedades de

textura de las formulaciones tópicas usando la

compresión de doble ciclo.

Métodos

Encuesta

En primera instancia, para determinar la

veracidad de las afirmaciones hechas

anteriormente que explican las preferencias de

los hombres para afeitarse y sus razones para

hacerlo; se realizó una encuesta a 330 hombres

con un rango de edad, desde jóvenes de 16

años a hombres mayores de 30 años. Se tuvo

en cuenta para la encuesta, los tres factores que

incomodan al género masculino a la hora de

afeitarse y si ellos estarían dispuestos a probar

un nuevo producto que los evite.

Para esta encuesta, se hicieron las siguientes

preguntas: edad, ¿le sale barba de manera

uniforme por todo el rostro?, ¿se afeita

regularmente?, ¿por qué razón se afeita?,

cuando se afeita ¿suele tener irritación en la

piel?, ¿cuánto tiempo le toma realizar la

actividad de afeitarse?, ¿cuánto tiempo le toma

arreglarse?, ¿se corta el rostro regularmente

cuando se afeita? y ¿le gustaría probar alguna

alternativa a afeitarse en la que no experimente

irritación y tome máximo 10 minutos de su

tiempo?

Esta encuesta se realizó en la plataforma de

Google Forms, donde se recolectaron las

respuestas y se obtuvo un resumen en

porcentajes de cada una de las respuestas

dadas.

Preparación emulsión (proceso y diseño de

experimentos)

Para lograr obtener una emulsión, en primer

lugar, se hizo una revisión de literatura sobre

las formulaciones existentes del mercado

actual [6] [7]. A partir de esto, se escogió una

formulación basada en dicha revisión y así se

creó un diseño de experimentos con el fin de

determinar cuáles son las mejores

proporciones entre los componentes presentes.

Se decidió hacer una ANOVA “One way”, en

la que sólo se varía un factor para cada

experimento. Dicho factor es la proporción

urea/hidróxido de calcio – tiogliocolato de

calcio, presente en la formulación. Estos

componentes se eligieron porque cumplen un

papel importante dentro del producto; el

primero evita que no se absorba totalmente la

crema en la piel, mientras que los dos últimos

son agentes activos que pueden generar

irritación en la piel. El cambio en la proporción

de estos componentes podría determinar si

gracias a la urea, la piel no absorba en gran

medida ambos compuestos (hidróxido de

calcio y tiogliocolato de calcio), con el fin de

que esta no se dañe demasiado. Por lo tanto, se

hicieron 10 emulsiones diferentes: 5

formulaciones con diferentes proporciones y

una réplica por cada uno. Estas proporciones

se distribuyeron en cinco niveles diferentes:

neutro.

Tabla 1. Porcentajes de urea y agentes activos en cada

nivel planteado

Nivel Urea

(%)

CaOH

(%)

Tiogliocolato

de calcio (%)

Neutro 4.32 7.14 5.84

Urea

alto 1

5.41 6.59 5.30

Urea

alto 2

6.49 6.05 4.76

AA alto

1

3.24 7.68 6.38

AA alto

2

2.16 8.22 6.92

Esto se hizo con el fin de determinar si el

factor de proporción para la formulación es

estadísticamente significativo para las

propiedades medidas en el producto. Este

análisis se hizo con el software Microsoft

Excel a través de su herramienta de análisis de

datos, seleccionando el análisis de varianza de

un factor.

El detalle del proceso de fabricación de una

emulsión de este tipo, se describe a partir de

los siguientes pasos. Primero se separaron los

componentes de la formulación entre oleosos

y acuosos. Ambas mezclas se calentaron a una

temperatura de 80°C hasta el punto en que se

fusionara uno de los dos emulsionantes

utilizados (alcohol cetílico), incorporado en la

mezcla oleosa. Se utilizaron dos

emulsionantes para asegurar una mejor

estabilidad, siguiendo el procedimiento

hallado en el libro Cosmetología de Harry, 7ma

edición. El surfactante que se usó para la fase

continua fue lauril sulfato de sodio (Duponol).

En segundo lugar, se mezcló la fase acuosa a

900 rpm con ayuda de un agitador mecánico

mientras se iba incorporando la fase oleosa a

baja velocidad con ayuda de un gotero de

plástico, en vez de hacer uso de una bomba

peristáltica para evitar que el emulsionante

oleoso volviera a su fase sólida. Luego de

dicha incorporación, se homogeneizó la

emulsión resultante a 1220 rpm durante 10

minutos. Teniendo esto, se agregaron los

agentes activos (hidróxido de calcio y

tiogliocolato de calcio) a la mezcla

continuando con la operación a 1220 rpm por

10 minutos más. Por último, se añadió el

conservante de la formulación (sorbato de

potasio) a los cinco minutos de haber añadido

los agentes activos y durante los últimos

minutos se subió la velocidad a 1500 rpm [5].

Medición de propiedades macroscópicas

Caracterización reológica con reómetro –

viscosidad.

Para cada una de las 10 muestras se efectuaron

pruebas estacionarias de viscosidad con el

reómetro de esfuerzo controlado (TA

Instruments ARG2®) a diferentes velocidades

de cizalla entre 0.001 s-1 y 100 s-1. Para ello, se

hizo uso de la geometría de platos de 20 mm

para la base. Teniendo esto, se realizó el

mismo procedimiento con un producto del

mercado actual y se compararon los valores

obtenidos de viscosidad para cada uno [8].

Determinación de dureza, adhesividad, y

compresibilidad / extensibilidad

Para cada muestra, se realizó un análisis de

dureza, adhesividad y compresibilidad/

extensibilidad con ayuda de un texturómetro

(Stable Micro Systems). Esto se llevó a cabo,

en primera instancia, poniendo un volumen de

60 mL de cada muestra en un beaker plástico

de 100 mL, de manera uniforme. Luego, cada

muestra se llevó al texturómetro y aplicando

un método para formulaciones tópicas,

finalmente, se midió cada una de las

propiedades en cada muestra.

Medición de propiedades microscópicas

Tamaño de gota

En cada una de las 10 muestras, con ayuda de

un microscopio, se observó el tamaño de gota.

Para obtener el tamaño de gota promedio por

emulsión se hizo un promedio para el diámetro

de las gotas que se visualizaban en el

microscopio. A partir de esto, se encontró la

distribución de tamaño de gota a partir de las

ecuaciones (1), (2) y (3) [10].

fi =𝑛𝑖

å (1)

< 𝑎 >= åfi𝑎𝑖 (2)

< 𝑎 >= 𝑛𝑖𝑎𝑖 (3)

Dónde, fi corresponde a la probabilidad de

ocurrencia de 𝑎𝑖 y 𝑛𝑖 es la cantidad de gotas

observables.

Medición de propiedades moleculares

pH

El instrumento que se utilizó para medir esta

propiedad fue un pH-metro en cada muestra.

Se siguió el siguiente procedimiento por

aparte. Inicialmente, se diluyó cada muestra al

10% en volumen debido a su alta viscosidad.

Luego, se introdujo el electrodo del pH-metro

en cada dilución y se esperó alrededor de un

minuto para observar el resultado. Seguido a

esto, se realizó el mismo procedimiento con el

producto del mercado actual y cada muestra se

comparó con este último resultado.

Eficiencia del producto

Para medir la eficiencia de cada una de las

formulaciones, se plantearon dos pruebas

diferentes. En primer lugar, se hizo un

experimento en el que cada muestra se

agregaba sobre un vidrio de reloj y a cada uno

de ellos, se le añadía un vello facial masculino.

A partir de esto, se midió el tiempo en que el

vello se demorara en fraccionarse.

En segundo lugar, cada una de las muestras se

esparció sobre un pedazo de cuero de cerdo

con vello, ya que este se asemeja mucho a la

piel humana y al grueso del vello humano. Se

esperó un tiempo de 7 minutos, ya que es el

máximo tiempo recomendado por los

productos del mercado actual para que haga

efecto y corte el vello [6]. A partir de esto, se

retiró cada muestra haciendo un poco de

fricción con ayuda de una espátula y así

visualizar cuánto vello cayó del cuero y si el

producto generaba algún tipo de irritación.

Las dos pruebas, se realizaron tanto para las 10

muestras de formulación planteada, como para

el producto del mercado actual. Todo esto con

el fin de comparar resultados.

Estabilidad del producto

Con el fin de determinar qué tan estable era

cada una de las muestras, un mes después de

haberlas producido, se introdujo cada muestra

en un Turbiscan LAb, durante 20 minutos cada

una. Los resultados obtenidos se compararon y

se determinó cuál era la formulación más

estable.

Análisis estadístico

Para el análisis estadístico, se realizó un

estudio de ANOVA “One way” por cada

medición de propiedades, tanto macroscópicas

como microscópicas y moleculares; utilizando

la herramienta de Microsoft Excel que se

mencionó anteriormente.

Resultados y discusión

A continuación, se muestran los resultados

obtenidos para cada fase planteada para este

estudio.

Encuesta

Con respecto a la investigación hecha, se

encontraron los siguientes resultados. Al

66.1% de los hombres encuestados, no les sale

vello facial de manera uniforme por todo el

rostro. El 67.9% sí se afeita regularmente y en

su mayoría, se afeitan por no tener

uniformidad en el vello facial. Por otro lado,

se encontró que casi el 50% sufre de irritación

cuando se afeita y un 64.8% de ellos se demora

de 5 a 10 minutos afeitándose, tiempo

considerable si se tiene en cuenta que los

hombres encuestados se demoran en promedio

alrededor de 30 minutos. Sin embargo, el

86.7% afirmó que no se corta usualmente con

la cuchilla a la hora de afeitarse. Por último, el

57.6% estarían dispuestos a probar el producto

que se propone para este proyecto y un 33.9%

tal vez lo probarían. Estos resultados se

pueden apreciar mejor en la figura 2.

Con estos resultados es posible afirmar que las

premisas hechas sobre el afeitado, en su

mayoría, eran ciertas y que el producto podría

tener una acogida mayor por el grupo de

hombres al cual está dirigido este proyecto

favoreciendo los resultados obtenidos.

Preparación emulsión (proceso y diseño de

experimentos)

Para el diseño de experimentos, se decidió

hacer 5 formulaciones con diferentes

proporciones urea/hidróxido de calcio –

tiogliocolato de calcio, en donde la suma de

estos dos componentes siempre se obtenga el

mismo valor (17.11%). Así, estos cambios se

toman como un solo factor de variación y se

obtienen diferentes resultados en las

mediciones y pruebas por cada formulación.

Para garantizar que el comportamiento esté

dentro de lo normal, se propuso hacer una

réplica por cada formulación y así tener más

certeza a la hora de analizar los datos.

La formulación, se describe en detalle en la

Tabla 2. La cual hace referencia a la

formulación del nivel neutro que se especificó

en los métodos. Para el nivel urea alto 1 se le

añadió a la formulación del nivel neutro 1 g de

más de urea y se disminuyó 0.5 g de hidróxido

de calcio y 0.5 de tiogliocolato de calcio. Para

el nivel de urea alto 2, se le añadió a la

formulación del nivel neutro 2 g de más de

urea y se disminuyó 1 g de hidróxido de calcio

y 1 de tiogliocolato de calcio. Para el nivel de

agentes activos alto 1, se le disminuyó a la

formulación del nivel neutro 1 g de urea y se

añadió 0.5 g de hidróxido de calcio y 0.5 de

tiogliocolato de calcio de más. Por último, para

el nivel de agentes activos alto 2, se le

disminuyó a la formulación del nivel neutro 2

g de urea y se añadió 1 g de hidróxido de calcio

y 1 de tiogliocolato de calcio de más.

Estos niveles se iban aumentando o

disminuyendo 1 o 2 gramos de los reactivos

mencionados para determinar qué tanto

influyen estos cambios en cada una de las

pruebas realizadas para cada muestra.

Como resultado final, para cada una de las

formulaciones con sus respectivas réplicas, se

obtuvo una emulsión directa compacta, de

color blanco y con un olor ligero a eucalipto.

Tabla 2. Formulación definitiva del producto

Compuesto % Función

Agua 64.17 Solvente

Urea 4.28 Evita que el agua se pierda a través de la piel (Antiabsorbente) y humectante

Lauril sulfato de sodio 1.07 Surfactante

Alcohol cetílico 8.56 Surfactante

Parafina líquida 2.67 Hidratante

Sorbitol 1,.7 Humectante y surfactante

Tiogliocolato de calcio 5.78 Compuesto activo que elimina el vello

Hidróxido de calcio 7.06 Compuesto activo que elimina el vello

Vitamina E 1.07 Propiedades antioxidantes

Aloe 1.07 Hidratante

Sorbato de potasio 1.07 Conservante

Esencia 2.14 Da buen aroma al producto (eucalipto)

Figura 2. Preguntas planteadas para la encuesta

Medición de propiedades macroscópicas

Caracterización reológica con reómetro –

viscosidad.

Con respecto a la propiedad macroscópica de

la viscosidad, se realizó una caracterización

reológica a diferentes velocidades de cizalla

entre 0.001 s-1 y 100 s-1 y a una temperatura de

25°C, para cada una de las formulaciones con

sus respectivas réplicas. Para el análisis de esta

propiedad se utilizó únicamente la viscosidad

a una velocidad de cizalla de 39.81 s-1 debido

a que esta es la velocidad en la que se da el

esfuerzo cortante requerido para la capacidad

de extensión que una persona realiza al

esparcir una crema sobre el rostro [11]. Por lo

tanto, comparando los resultados obtenidos, se

encontró que la viscosidad más alta entre las 5

formulaciones fue la de nivel de urea alto 1 y

la que tiene menor viscosidad fue la

formulación de nivel de agentes activos alto 2.

Al comparar la velocidad de cizalla con

respecto a las viscosidades de las

formulaciones anteriormente mencionadas, es

posible observar que se comportan ambas

como pseudoplásticos pues, su viscosidad

disminuye cuando se aumenta dicho esfuerzo.

Ambas formulaciones podrían modelarse con

la ley de potencia en reología como se muestra

en la ecuación (4).

𝜏 = 𝑚𝛾�̇� (4)

Siendo 𝜏 el esfuerzo cortante, m, la masa de la

muestra, �̇� la velocidad de cizalla y n < 1.

A partir de esto, es posible resaltar que solo

teniendo en cuenta la viscosidad, la

formulación de nivel alto 1 para la urea sería

la ideal para la aplicación del producto; ya que,

estudios demuestran preferencia por productos

de mayor consistencia o viscosidad [11].

En cuanto al análisis estadístico, se obtuvo un

valor de F de 5.158 que corresponde a una

probabilidad acumulada de 0.035, que es

menor al valor de 𝛼 = 0.05. Lo que significa

que el cambio entre cada muestra para esta

propiedad, no es estadísticamente

significativo.

Determinación de dureza, adhesividad, y

compresibilidad / extensibilidad

Luego de un mes de haber producido todas las

muestras, se realizó esta medición. Se

encontró que la mayoría de las muestras

estaban desestabilizadas y, por lo tanto, solo se

realizó este procedimiento para la muestra 1 de

la formulación neutra y la muestra 2 de la

formulación de nivel de urea alto 1.

A partir de esto, se encontraron los resultados

que se pueden observar en la tabla 2.

Tabla 3. Resultados obtenidos en el Texturómetro

Muestra Neutra 1

Urea alto

1, muestra

2

Dureza (N) 2.09 3.62

Compresibilidad

/ Extensibilidad

(N.mm)

16.15 30.69

Adhesividad

(N.mm) -10.42 -20.29

Teniendo en cuenta estos resultados, la

muestra 2 de nivel de urea alto 1 tiene los

valores más altos de dureza y compresibilidad/

extensibilidad. Esta muestra, es más

consistente que la muestra 1 de formulación

neutra. Por otro lado, como la muestra 2 de

nivel de urea alto 1 tiene un valor más negativo

para la adhesividad, es posible señalar que esta

pueda adherirse más fácil a la piel que la

muestra 1 de formulación neutra [14] [15].

En este orden de ideas, la muestra 2 de nivel

de urea alto 1 es más propia para el fin del

producto, pues al tener mayor dureza y

compresibilidad/ extensibilidad, es la muestra

más consistente y podría extenderse más fácil

que las otras muestras. Y al ser más adhesiva,

esta podría quedarse más fija en la piel.

Medición de propiedades microscópicas

Tamaño de gota

Como es posible observar en la figura 3, el

tamaño de la gota es muy variable entre

muestra y muestra. Sin embargo, la

formulación de nivel de urea alto 1, tiene un

tamaño promedio de gota menor a las demás

formulaciones preparadas. Afirmando que, al

tener un menor tamaño de gota, la estabilidad

de la emulsión mejora [11]. Por otro lado, la

formulación con mayor tamaño de gota

promedio es la de nivel de agentes activos alto

2 [10].

Teniendo en cuenta el análisis estadístico, se

encontró que esta propiedad sí es

estadísticamente significativa, ya que se

obtuvo un valor de F de 0.462, lo que

corresponde una probabilidad acumulada de

0.763 que es mucho mayor al valor de 𝛼 =

0.05.

En consecuencia, la proporción de

urea/agentes activos, influye directamente con

la estabilidad de cada emulsión y se esperaba

que la formulación más estable sea la de nivel

Figura 3. Tamaño de gota por cada formulación. Óptico de 100, escala de referencia de las imágenes 10 micrómetros.

de urea alto 1. Esto se verá a más a

profundidad en el análisis de estabilidad.

Estos tamaños de gota se obtuvieron haciendo

un promedio entre cada uno de los diámetros y

la cantidad de gotas observadas por cada

muestra.

Medición de propiedades moleculares

pH

Como las muestras eran muy viscosas, para

medir el pH de cada una de las 10 muestras y

el producto del mercado, se procedió a realizar

una dilución al 10% en volumen por cada una

de ellas. Para ello, se diluyó 1 mL de cada

emulsión en 9 mL de la fase continua (agua).

Según los resultados obtenidos, el pH no varía

mucho entre muestras. Sin embargo, la

formulación con mayor pH fue la de nivel de

agentes activos alto 1 (13.197) y la de menor

pH fue la de nivel de urea alto 1 (13.166).

Mientras que, el pH medido para el producto

del mercado, se obtuvo el valor más alto que

cualquiera de las 10 muestras, aunque dicho

resultado no se aparta mucho de las mismas

(13.290).

Haciendo el correspondiente análisis

estadístico, se encontró que esta propiedad no

es estadísticamente significativa ya que se

obtuvo un valor para F de 292.68, que

corresponde a una probabilidad acumulada de

4.447×10-7 que es mucho menor al valor de

𝛼 = 0.05.

Esto quiere decir que el pH no se ve

influenciado por la variación en la proporción

de urea/agentes activos. Estableciendo que el

pH de las emulsiones no depende de dicha

proporción y puede ser utilizado en la piel sin

ningún problema, lo que indica que el

producto diseñado no está muy lejano a este

valor.

Esto último se verá más a profundidad en el

análisis de eficiencia del producto.

Eficiencia del producto

En primera instancia, el experimento con los

vidrios de reloj y el vello facial, se obtuvieron

los resultados mostrados en la tabla 3.

A partir del experimento realizado sobre la piel

de cerdo, la cantidad de vello removida por

cada muestra se comportó como se esperaba.

El producto del mercado fue el más efectivo,

ya que retiró una mayor cantidad de vello que

las demás. Esto pudo haber ocurrido debido a

que es un producto diseñado para utilizar en la

ducha y puede ser más concentrado para

contrarrestar el efecto de la dilución que hace

el agua a la hora del baño.

La formulación menos efectiva fue la de nivel

de urea alto 2 para ambas muestras, esto

debido a que es la formulación con menor

concentración de agente de activo, por lo que

se esperaba que retirara menos vello.

Tabla 4. Tiempo promedio de fraccionamiento del vello.

Formulación Tiempo (min)

Neutra 9

Alto urea 1 10

Alto urea 2 11

Alto AA 1 7

Alto AA 2 5

Mercado 2

Frente a la irritación, no se evidenció algún

cambio en la piel, por lo que podría suponerse

que el producto en sus diferentes

formulaciones, no es irritante para la misma.

Paralelamente, se realizó una prueba

preliminar alterna en el rostro de un hombre de

27 años. Para esto, se extendió un poco de

producto de la muestra 1 de la formulación

neutra durante 10 minutos y al retirarlo, hubo

una remoción notable de vello facial como se

puede apreciar en las figuras 4 y 5. El

individuo luego del experimento, afirmó no

sentir incomodidad alguna luego de retirar el

producto ni sensibilidad en la piel.

Figura 4. Aspecto antes del producto

Figura 5. Aspecto después del producto

A partir de este último resultado, se determina

que el producto en efecto funciona y que es

necesario realizar muchas más pruebas como

efectividad en tejido vivo no humano y de

citotoxicidad para así establecer si este

producto puede ser viable para el uso del ser

humano.

Estabilidad del producto

Para realizar este análisis, luego de un mes de

producir cada una de las 10 muestras, estas se

revisaron y se determinó que 8 de las 10

muestras se habían desestabilizado. Pues, este

procedimiento solo se llevó a cabo para las

mismas muestras que se analizaron en las

propiedades de textura (dureza, adhesividad, y

compresibilidad / extensibilidad), es decir, la

muestra 1 de la formulación neutra y la

muestra 2 de la formulación de nivel de urea

alto 1.

Luego de transcurrir 20 minutos en el

Turbiscan LAb, se obtuvo como resultado la

figura 6.

Dónde el perfil 1.1 hace referencia a la muestra

1 de la formulación neutra y el perfil 2.2 a la

muestra 2 de la formulación de nivel de urea

alto 1.

Ambos perfiles son muy parecidos el uno con

el otro. Sin embargo, las pendientes son

distintas y la del perfil 1.1 es menor. Esto

significa que, al ser menor, existe menos

Figura 6. Perfil de estabilidad a través del tiempo

y = 0,0001x + 0,0501

y = 0,0002x + 0,0696

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

TSI (

GLo

bal

)

Tiempo (s)

1,1 2,2 Lineal (1,1) Lineal (2,2)

variación a través del tiempo, lo cual indica

que es más estable que la 2.2.

Sobre las otras muestras que se

desestabilizaron, se expone que las

formulaciones o no estaban bien

proporcionadas o que se cometió algún error

en el proceso de producción. Por lo tanto,

como trabajo futuro, se podría hacer una nueva

experimentación para establecer si el error

principal fue la preparación o la formulación.

Conclusiones

En primera instancia, luego de analizar los

resultados de la encuesta, es posible afirmar

que este producto sería aceptado por la

mayoría de los hombres encuestados y que

tendría demanda al salir al mercado.

En segundo lugar, a partir de la medición de

propiedades (macroscópicas, microscópicas y

moleculares), se determinó que, según la

viscosidad, textura, el tamaño de la gota en la

emulsión y el pH, la mejor formulación sería

la de nivel de urea alto 1. Sin embargo, con

respecto a la eficiencia y estabilidad, se

determinó que la mejor formulación serían la

de nivel de agentes activos alto 2 y de nivel

neutro, respectivamente.

Analizando esto último, aunque la mayoría de

pruebas concuerden con la formulación de

nivel de urea alto 1, esta tiene menos agente

activo que la de nivel neutro. Y, por otro lado,

se considera más importante la estabilidad del

producto que las otras propiedades. Además,

la formulación de nivel neutro tiene mayor

eficiencia que la de nivel de urea alto 1 y, por

consiguiente, se concluye que la formulación

ideal para el producto sería la de nivel neutro.

Finalmente, como trabajo futuro se podría

estudiar aún más con relación a las pruebas de

eficiencia y revisar si este producto sería apto

para el consumo humano. También se podría

hacer un análisis ambiental de los residuos que

el producto dejaría a la hora de utilizarse.

Además, sería pertinente hacer un estudio para

determinar cómo sería el proceso de

producción a nivel industrial. Por último, se

deja propuesto realizar un estudio de mercado

para determinar si el producto es

económicamente viable.

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